给地球“撑伞”的天才工程师

李林斯

制造巨大而怪异的“镜子”、给地球制造“遮阳伞”、造一个收集阳光的装置……这些出人意料的创举都是美国亚利桑那大学教授、天才工程师罗杰·安吉尔的杰作。

镜子怪人与天文望远镜

安吉尔是当今世界最重要的光学专家之一，1941年出生于英格兰。长大后，安吉尔先后求学于牛津大学、美国加州理工学院，之后再次回到牛津大学取得了哲学博士学位，并顺利成为美国亚利桑那大学天文学教授。

或许是因为哲学对宇宙万物的探索，安吉尔对于天空中那散发着耀眼光芒的太阳大感兴趣，而那些能够反射、折射光线的镜子，则让他深深为之着迷。制造出一面最大、最完美的镜子，是年轻的安吉尔最大的追求。

一开始，安吉尔在自家的后院中尝试自制出一个旋转熔炉，然后他利用熔炉熔化掉了家中的派热克斯玻璃（一种耐热玻璃）餐具，做出了一个个小的抛物面圆镜。这次成功给了安吉尔巨大的鼓舞，他感到自己的设想有很大的可行性，于是开始着手建立一座巨型旋转熔炉。在安吉尔不懈地努力下，他终于和同事一起在自己任教的亚利桑那大学的地下建立起了一套巨型镜片制造系统，这个系统包括一个巨大的旋转炉、数控打磨和抛光工具以及一间测试塔，利用这套系统，安吉尔可以制造出一面面直径达8.4米的巨大镜子，这些镜子据说是世界上最大、最接近完美的玻璃镜，它们的尺寸和质量远超过之前专家们预想中的可能性。

在别人的眼中，安吉尔简直就像是个“镜子怪人”，当时的人们还不明白，制造出这么巨大的镜子究竟有什么意义，难不成是给传说中的巨人当化妆镜吗？不过，这位“镜子怪人”制造出的巨型镜子，很快就找到了用武之地。

1990年，天文学家首次发现了太阳系之外的行星，整个科学界沸腾了。无数天文学家疯狂地渴求放大观察那些类似地球的行星，因为在当时的技术条件下，他们看到的那些行星相对于其环绕的恒星来说，就像是一个萤火虫和有它100亿倍光亮的灯泡，简单来说，就是实在看不清。

在天文学家们愁得满嘴起泡的时候，安吉尔那巨大而怪异的“镜子”发挥了作用，他和同事内维尔·伍尔夫一起操作红外线优化了望远镜的设计，使得那些“行星-恒星的亮度比”处于一个更有利于人们观测的数量级。与此同时，他们还设计出了一款太空望远镜，这个望远镜的镜面将由若干一米或几米的镜子组成，直径最长可达75米，如果能够将它放置在木星轨道之外，就可以从那里清晰地观测宇宙了。虽然这个望远镜因为费用问题尚未能够实现，但是其设想却被天文学家们广泛接受，许多天文望远镜的制作理念都与当初安吉尔他们的设计相雷同。而安吉尔制造出的巨型镜子，也成为了地面上的天文学家制作天文望远镜最好的材料，受到了众人的追捧。

给地球撑把伞

安吉尔的巨型镜子为观测宇宙中的天体提供了便利，而他又开始琢磨着利用自己的光学知识为不断变暖的地球降降温。

其实，人类在认识到温室效应对地球造成的破坏之后，一直都在努力试图解决这个问题，比如植树造林、节能减排、使用绿色能源代替传统能源等等，但由于种种原因，这些方法都收效甚微。

作为光学专家，安吉尔从光学角度提出了一个在普通人看来近乎疯狂的想法——在太阳和地球之间建造一把遮阳伞，从源头上降低光照强度，从而抵消温室效应带来的地球升温，使地球温度回落至工业革命前的水平。

这个想法在一般人看来，就像是天方夜谭，但安吉尔却的确制定出了一份完美而严谨的长期计划：在30年的时间里制造出16万亿个微小的航天器，每80万个航天器打包成一个重达3吨的“包裹”，这些“包裹”将会搭载航天飞机进行长达数月的“星际旅行”，而它们旅行的终点是地球与太阳中心的一个重力稳定点——拉格朗日点，那里和地球之间的距离相当于地月距离的4倍。

当“包裹”顺利抵达之后，它将分散出80万个像蛛丝一样轻薄、直径半米的透明小磁片，每个小磁片的重量都不会超过一只大蝴蝶的重量。当数量累积到数万亿时，这些小磁片就会在地球和太阳之间形成一片宽达10万千米的“云层”。随着越来越多的“包裹”抵达“工作岗位”，这片“云层”将会转移大约2%的地球所受的太阳辐射，使饱受温室效应摧残的地球能够稍稍凉爽一点。

在美国宇航局的支持下，这一想法目前正在向现实转变。虽然听上去这是一件极为庞大的工程，而且相关费用也极为不菲，据估计整个工程的成本至少在5万亿美元，但是相对于地球气温升高将会给人类带来的种种损失来说，或许这些付出也算不了什么。如果一切进行顺利，也许30年后，人类就不用再担心地球升温造成的种种不良影响了。

掀起能源革命

除了给宇宙打造“遮阳伞”，安吉尔还想要彻底让太阳能代替传统能源，成为人类生活的主要能量来源。2008年，安吉尔自己组建了一个名为REhnu的公司来进行集资与技术开发。

REhnu商业计划的基石是坐落在亚利桑那大学体育馆后的一个细长的钢框架。框架上安置着3平方米的镀银浮法玻璃，这种玻璃和经常被家庭用来当成窗户或镜子使用的玻璃同样便宜且厚度相当。有一个小的发动机负责将这个框架时时转向正对太阳的方向，这个经过技术改造的镜子能够集中比平常多2.5万倍的阳光，并将之引导进一个耐用的硼硅玻璃球体当中，球体透镜在由太阳光子组成的集中光柱射入时，会像星星一样闪出耀眼的光。

如果你用一个半厘米厚的钢板代替球体透镜被光柱击中，你就会亲眼目睹光柱的威力。3秒后，钢板背面会出现一个暗红色的斑点；4秒后，光点由暗红变成明亮的深红；5秒后变成桔黄色；6秒后变成黄色；7秒后变成白色；到第8秒时，钢板就要融化了。如此强烈的太阳光，其产生的能量到底会是个怎样的数值呢？安吉尔告诉我们，在阳光亮度和利用率都达到完美的情况下，太阳可以给予我们的能量是每平米1千瓦。这意味着，如果一切都顺利，人们可以从1平方千米的阳光中获取10亿瓦的能量，这相当一个大型燃煤发电站的功效了。当然，由于技术等条件的限制，现在人们可能需要用10或20平方千米的太阳能才可以产出10亿瓦的电能，但考虑到成本、污染等元素，太阳能代替传统能源可行性极强。

安吉尔正在全力推广自己的太阳能发电方法，这种造价低廉的太阳能发电技术，或许在不久的将来，真能掀起一场能源革命，而到那时，再加上宇宙中的“遮阳伞”，地球的温度想必会得到良好的控制，而安吉尔想要让地球环境回到工业革命之前那美好的愿望，也可能会得以实现。